CN102240895B - 一种防砂筛管的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种防砂筛管的生产方法，该方法包括以下步骤，步骤1、备料，购制三种原材料：第一种是梯形的不锈钢线材，用于生产过滤片，第二种是带状的不锈钢板材，用于生产保护罩，第三种是基管，基管是符合美国API标准或中国国家标准的油/套钢管；步骤2、制作保护罩坯料：步骤3、制作保护罩成品：步骤4、制作过滤组件成品：步骤5、基管钻孔槽：步骤6、制作筛管：步骤7、清洗抛光：该生产方法自动化程度高，省时、省力，省工，节约原材料，成本低，生产效率高，成品率高。

Description

一种防砂筛管的生产方法

技术领域

本发明属于石油采油工程技术领域，涉及油气生产井中的防砂滤砂工具，特别涉及防砂筛管。

背景技术

防砂筛管是一种油井防砂工具，它是由基管和嵌入在基管中的过滤组件构成，过滤组件由V形过滤片和保护罩组成。其典型结构如中国专利200520007668.5（一种V型精密微缝自洁防砂筛管）所公开，其生产方法被中国专利200610073493.7（带有V型槽防砂筛管的加工工艺）所公开，该生产工艺由四个工序组成：基管加工、过滤组件加工、接箍加工、基管与过滤组件组装，其生产工艺存在两个问题：

第一是过滤片是通过磨片加工制成的，过滤片上设有两个带有斜面的凹槽，用专用磨床进行磨双槽加工，也就是说，为了生产出V形过滤片，需要用一组等距离，同规格宽度的双砂轮专用磨床进行磨双槽加工，从而使过滤片的两侧形成两个带有斜面的凹槽，由于每个过滤组件由3至30个过滤片构成，因此对每个过滤片用磨床进行磨双槽加工，生产效率太低，费工、费时、费料（打磨属于减料加工）。

第二是用手工将重叠在一起的过滤片压入保护罩内，装配成过滤组件，这种装配方式不仅效率太低，费工、费时、费力，而且受人为因素影响大，过滤缝的精度不好控制，容易出现不合格产品，成品率低。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种防砂筛管的生产方法，该生产方法自动化程度高，省时、省力，省工，节约原材料，成本低，生产效率高，成品率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防砂筛管的生产方法，该方法包括以下步骤，

步骤1、备料；

步骤2、制作保护罩坯料；

步骤3、制作保护罩成品；

步骤4、制作过滤组件成品；

步骤5、基管钻孔槽：

将基管装入数控多头钻铣中心进行孔槽加工，钻铣中心的侧面装有分度卡盘，用分度卡盘夹紧基管端部，启动数控程序，先命令液压夹持机构夹紧基管，将基管固定在钻铣工作台上，接着执行钻铣指令，让钻铣头沿基管的管壁进行钻铣加工，在基管的管壁上形成第一排轴向的孔槽，第一排轴向孔槽加工完成后，松开液压夹持机构，执行分度卡盘命令，基管径向旋转至预定位置，启动液压夹持机构夹紧基管，将基管固定在钻铣工作台上，执行钻铣指令，在基管的管壁上形成第二排轴向的孔槽，再重复上述指令过程，在基管的管壁上形成数排轴向的孔槽；

步骤6、制作筛管：

将步骤4制得的过滤组件成品嵌入基管的孔槽中，完成筛管组装，然后将筛管放置到全自动氩弧焊机工作台上进行自动点焊；

步骤7、清洗抛光：

将步骤6制得的筛管放置到全自动筛管外磨管机床中进行清洗、外圆抛光；

其特征是：

步骤1、备料，购制三种原材料：

第一种是梯形的不锈钢线材，用于生产过滤片，

第二种是带状的不锈钢板材，用于生产保护罩，

第三种是基管，基管是符合美国API标准或中国国家标准的油/套钢管；

步骤2、制作保护罩坯料：

在冲床的冲压工位上装上落料模具,将步骤1准备好的带状不锈钢板材装到冲床上的自动送料机构中，由自动送料机构将带状不锈钢板材拉到冲压工位上，启动冲床进行冲压，制成保护罩坯料，自动送料机构采用级进方式给料，冲床每完成一次冲压行程，自动送料机构将带状不锈钢板材进给一次，同时将上一次冲压行程制得的保护罩坯料推入半成品箱中；

步骤3、制作保护罩成品：

在冲床的冲压工位上装上拉伸模具，将步骤2冲裁好的保护罩坯料成叠整齐排放装到冲床上的自动送料机构中，启动自动送料机构的推送功能将保护罩坯料送置冲压工位上，启动冲床进行冲压，使保护罩坯料形成折弯，完成保护罩成品的加工，自动送料机构采用级进方式给料，冲床每完成一次冲压行程，自动送料机构将后续的保护罩坯料进给一次，同时将上一次冲压行程生产的保护罩成品推入成品箱中；

步骤4、制作过滤组件成品：

在高频热压机床热压工位的左右两端安装定位模具,将数条梯形不锈钢线材装入高频热压机床左侧的自动送料机构中,送料方向为从左至右推送,让这些梯形不锈钢线材穿过定位模具的各个定位槽，将步骤3制得的保护罩成品装入高频热压机床正前方的自动送料机构中，启动数控程序，数控程序先命令左侧的自动送料机构推送梯形不锈钢线材,再命令前方的自动送料机构推送保护罩成品,保护罩成品罩住高频热压机热压工位上的数条梯形不锈钢线材,接着执行热压命令进行热压，将梯形不锈钢线材和保护罩成品融合为一体，组成过滤组件半成品，接着执行切断命令使左侧的自动送料机构将热压完成的过滤组件半成品推送至高频热压机床右侧的自动切料机构中，自动切料机构将保护罩成品两端部外侧连接的梯形不锈钢线材切断，制成过滤组件成品，然后重复上述热压和切断工序，直至所有的过滤组件成品完成。

本发明的创新之处在于：直接购买梯形的不锈钢线材来制作过滤片，不需要打磨，利用定位模具来控制不锈钢线材（过滤片）的间距，使得过滤缝的精度高，通过热压融合和切断工序完成过滤组件成品的制作，不需要人工组装，生产效率高，自动化程度高。

附图说明

图1是梯形不锈钢线材的结构示意图。

图2是带状不锈钢板材的结构示意图。

图3是梯形不锈钢线材横断面的结构示意图。

图4是落料工序完成后，保护罩坯料的结构示意图。

图5是拉伸工序完成后，保护罩成品的结构示意图。

图6是定位模具的结构示意图。

图7是图6的正视图。

图8是定位模具、梯形不锈钢线材、保护罩成品组装前的结构示意图。

图9是定位模具、梯形不锈钢线材、保护罩成品组装后的结构示意图。

图10是过滤组件成品的结构示意图。

图11是基管的结构示意图。

图12是基管上第一排轴向孔槽加工完成后的结构示意图。

图13是基管上各排轴向孔槽加工完成后的结构示意图。

图14是筛管组装的结构示意图。

图15是图14的局部放大图。

图16是图15的局部放大图。

图17是图16中过滤组件成品与基管孔槽焊接在一起的结构示意图。

具体实施方式

图中标号

本发明是一种防砂筛管的生产方法，该方法包括以下步骤，

步骤1、备料，购制三种原材料：

第一种是梯形的不锈钢线材1，用于生产过滤片，如图1、图3所示，不锈钢线材1上宽下窄，上宽度W1为1-1.5mm,下宽度W2为0.6-1mm,高度H为3-7mm，上宽度W1、下宽度W2、高度H的取值范围应保证不锈钢线材1的锥角范围Ang在1度-30度之间，不锈钢的型号是S304。

第二种是带状的不锈钢板材2如图2所示，用于生产保护罩，带状不锈钢板材2的厚度为1.5mm，宽度为100mm，不锈钢的型号是S304。

第三种是基管3如图11所示，基管3采用符合美国API标准或中国国家标准的油/套钢管。

步骤2、制作保护罩坯料（半成品）：

在冲床的冲压工位上装上落料模具（凹模）,将步骤1准备好的带状不锈钢板材2装到冲床上的自动送料机构中，由自动送料机构将带状不锈钢板材2拉到冲压工位上，启动冲床进行冲压，制成保护罩坯料4如图4所示，自动送料机构采用级进方式给料，冲床每完成一次冲压行程，自动送料机构将带状不锈钢板材2进给一次，同时将上一次冲压行程制得的保护罩坯料4推入半成品箱中；

步骤3、制作保护罩成品：

在冲床的冲压工位上装上拉伸模具（凸模），将冲裁好的保护罩坯料成叠整齐排放装到冲床上的自动送料机构中，启动自动送料机构的推送功能将保护罩坯料送置冲压工位上，启动冲床进行冲压，使保护罩坯料形成折弯如图5所示，完成保护罩成品5的加工，自动送料机构采用级进方式给料，冲床每完成一次冲压行程，自动送料机构将后续的保护罩坯料4进给一次，同时将上一次冲压行程生产的保护罩成品5推入成品箱中。

步骤4、制作过滤组件成品：

在高频热压机床热压工位的左右两端安装定位模具6如图6、图7、图8、图9所示,定位模具6上密布有定位槽7,定位槽7用于嵌装梯形不锈钢线材1,定位槽7的数量决定梯形不锈钢线材1的数量，也就是过滤组件成品中过滤片的数量，相邻的定位槽7之间的间距，决定梯形不锈钢线材1之间的距离，也就是过滤片之间过滤缝20的大小，如图10所示。

将七条梯形不锈钢线材1装入高频热压机床左侧的自动送料机构中,送料方向为从左至右推送,让七条梯形不锈钢线材1穿过定位模具6上的各个定位槽7如图9所示,将保护罩成品5装入高频热压机床正前方的自动送料机构中，启动数控程序，数控程序先命令左侧的自动送料机构推送梯形不锈钢线材1，再命令前方的自动送料机构推送保护罩成品5，保护罩成品5罩住高频热压机热压工位上的七条梯形不锈钢线材1，接着执行热压命令进行两次热压焊接，

第一次热压时间为5-10秒，热压额定功率为125KV；

第二次热压时间为5-10秒，热压额定功率为125KV；

两次热压时间之间的间隔为：3秒；

每次热压（焊接）时，高频热压机热压工位上的电极棒与保护罩成品5上的焊接部位8、9、10接触，将梯形不锈钢线材1和保护罩成品5热压融合为一体，融合处厚度为2mm，从而制得过滤组件半成品，接着，执行切断命令，使左侧的自动送料机构将热压完成的过滤组件半成品推送至高频热压机床右侧的自动切料机构中，自动切料机构将保护罩成品5两端部11、12外侧连接的梯形不锈钢线材1切断，制成过滤组件成品13，然后重复上述热压和切断工序，直至生产完成所有的过滤组件成品13;

步骤5、基管钻孔槽：

将基管3装入数控多头钻铣中心（型号可以是XJZX-22）进行孔槽加工，钻铣中心的侧面装有分度卡盘，用分度卡盘夹紧基管3的端部，启动数控程序，先命令液压夹持机构夹紧基管3，将基管3固定在钻铣工作台上，接着执行钻铣指令，让钻铣头沿基管3的管壁进行钻铣，在基管3的管壁上加工出第一排轴向孔槽14，如图12所示，孔槽14的数量可以是9至21个，每个孔槽14的尺寸为：长20-60mm，宽5-15mm，与过滤组件成品13的外形尺寸相对应，孔槽14为通孔，基管3的管壁厚度就是孔槽14的深度。

第一排轴向孔槽加工完成后，松开液压夹持机构，执行分度卡盘命令，让基管3径向旋转至预定位置，启动液压夹持机构夹紧基管3，将基管3固定在钻铣工作台上，执行钻铣指令，在基管3的管壁上加工出第二排轴向孔槽15，如图13所示，孔槽15的数量可以是10至22个，再重复上述指令过程，在基管3的管壁上加工出第三排、第四排轴向孔槽，各单数排的孔槽14的数量相等，各偶数排的孔槽15的数量相等，且偶数排的孔槽15的数量比单数排孔槽14的数量多一个。直至所有的钻铣孔槽加工完成如图13所示。

步骤6、筛管组装：

将步骤4制得的过滤组件成品13一、一对应的嵌入基管3的孔槽14、15中如图14、图15所示，完成筛管21组装，然后将筛管21放置到全自动氩弧焊机（型号可以是WF-1）工作台上进行轴向径向自动点焊，点焊的位置是过滤组件成品13两端的顶部与基管孔槽之间形成的凹陷处16、17，如图16所示。焊接完成后，凹陷处16、17被焊点18、19填平，如图17所示。

步骤7、清洗、外圆抛光：

将步骤6制得的筛管21放置到全自动筛管外磨管机床中进行清洗、外圆抛光，抛光粗糙度为3.2。

Claims (1)

1.一种防砂筛管的生产方法，该方法包括以下步骤，

步骤1、备料；

步骤2、制作保护罩坯料；

步骤3、制作保护罩成品；

步骤4、制作过滤组件成品；

步骤5、基管钻孔槽：

将基管装入数控多头钻铣中心进行孔槽加工，钻铣中心的侧面装有分度卡盘，用分度卡盘夹紧基管端部，启动数控程序，先命令液压夹持机构夹紧基管，将基管固定在钻铣工作台上，接着执行钻铣指令，让钻铣头沿基管的管壁进行钻铣加工，在基管的管壁上形成第一排轴向的孔槽，第一排轴向孔槽加工完成后，松开液压夹持机构，执行分度卡盘命令，基管径向旋转至预定位置，启动液压夹持机构夹紧基管，将基管固定在钻铣工作台上，执行钻铣指令，在基管的管壁上形成第二排轴向的孔槽，再重复上述指令过程，在基管的管壁上形成数排轴向的孔槽；

步骤6、制作筛管：

将步骤4制得的过滤组件成品嵌入基管的孔槽中，完成筛管组装，然后将筛管放置到全自动氩弧焊机工作台上进行自动点焊；

步骤7、清洗抛光：

将步骤6制得的筛管放置到全自动筛管外磨管机床中进行清洗、外圆抛光；

其特征是：

步骤1、备料，购制三种原材料：

第一种是梯形的不锈钢线材，用于生产过滤片，

第二种是带状的不锈钢板材，用于生产保护罩，

第三种是基管，基管是符合美国API标准或中国国家标准的油/套钢管；

步骤2、制作保护罩坯料：

在冲床的冲压工位上装上落料模具,将步骤1准备好的带状不锈钢板材装到冲床上的自动送料机构中，由自动送料机构将带状不锈钢板材拉到冲压工位上，启动冲床进行冲压，制成保护罩坯料，自动送料机构采用级进方式给料，冲床每完成一次冲压行程，自动送料机构将带状不锈钢板材进给一次，同时将上一次冲压行程制得的保护罩坯料推入半成品箱中；

步骤3、制作保护罩成品：

在冲床的冲压工位上装上拉伸模具，将步骤2冲裁好的保护罩坯料成叠整齐排放装到冲床上的自动送料机构中，启动自动送料机构的推送功能将保护罩坯料送置冲压工位上，启动冲床进行冲压，使保护罩坯料形成折弯，完成保护罩成品的加工，自动送料机构采用级进方式给料，冲床每完成一次冲压行程，自动送料机构将后续的保护罩坯料进给一次，同时将上一次冲压行程生产的保护罩成品推入成品箱中；

步骤4、制作过滤组件成品：

在高频热压机床热压工位的左右两端安装定位模具,将数条梯形不锈钢线材装入高频热压机床左侧的自动送料机构中,送料方向为从左至右推送,让这些梯形不锈钢线材穿过定位模具的各个定位槽，将步骤3制得的保护罩成品装入高频热压机床正前方的自动送料机构中，启动数控程序，数控程序先命令左侧的自动送料机构推送梯形不锈钢线材,再命令前方的自动送料机构推送保护罩成品,保护罩成品罩住高频热压机热压工位上的数条梯形不锈钢线材,接着执行热压命令进行热压，将梯形不锈钢线材和保护罩成品融合为一体，组成过滤组件半成品，接着执行切断命令使左侧的自动送料机构将热压完成的过滤组件半成品推送至高频热压机床右侧的自动切料机构中，自动切料机构将保护罩成品两端部外侧连接的梯形不锈钢线材切断，制成过滤组件成品，然后重复上述热压和切断工序，直至所有的过滤组件成品完成。

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